河北省任丘第一中學(xué)2024學(xué)年物理高三第一學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

河北省任丘第一中學(xué)2024學(xué)年物理高三第一學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，一個鋼球放在傾角為的固定斜面上，用一豎直的擋板擋住，處于靜止?fàn)顟B(tài)。各個接觸面均光滑。關(guān)于球的重力大小G、球?qū)π泵娴膲毫Υ笮N1、球?qū)醢宓膲毫Υ笮N2間的關(guān)系，正確的是（）A．FN1>GB．FN2>GC．FN2=GD．FN1<FN22、新型冠狀病毒在顯微鏡下的形狀如圖所示，他的大小在納米的數(shù)量級下，根據(jù)我們高中所學(xué)內(nèi)容，下列單位屬于國際基本單位的是（）A．長度 B．m C．nm D．m/s3、兩行星和各有一顆衛(wèi)星和，衛(wèi)星的圓軌道接近各自的行星表面，如果兩行星質(zhì)量之比，兩行星半徑之比則兩個衛(wèi)星周期之比為（）A． B． C． D．4、一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為θ，以一定的速度勻速運動，某時刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊男∥飰K，如圖甲所示，以此時為計時起點t=0，小物塊之后在傳送帶上運動速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向，v1>v2，已知傳送帶的速度保持不變，則（）A．小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanθB．小物塊在0~t1內(nèi)運動的位移比在t1~t2內(nèi)運動的位移小C．0~t2內(nèi)，傳送帶對物塊做功為D．0~t2內(nèi)物塊動能變化量大小一定小于物體與皮帶間摩擦而產(chǎn)生的熱量5、下列說法正確的是（）A．光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的干涉現(xiàn)象B．用三棱鏡觀測光譜是利用光的折射現(xiàn)象C．一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃后速度不變，波長變短D．光的干涉現(xiàn)象和光電效應(yīng)都是光具有波動性的表現(xiàn)6、如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于A．棒的機械能增加量 B．棒的動能增加量 C．棒的重力勢能增加量 D．電阻R上放出的熱量二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直徑水平，一個質(zhì)量為m的物塊從P點由靜止釋放剛好從槽口A點無碰撞地進入槽中，并沿圓弧槽勻速率地滑行到B點，不計物塊的大小，P點到A點高度為h，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是（）A．物塊從P到B過程克服摩擦力做的功為mgRB．物塊從A到B過程與圓弧槽間正壓力為C．物塊在B點時對槽底的壓力大小為D．物塊滑到C點（C點位于A、B之間）且OC和OA的夾角為θ，此時時重力的瞬時功率為8、下列說法正確的是（）A．在完全失重的情況下，氣體對器壁的壓強為零B．某些小昆蟲在水面上行走自如，是因為“液體的表面張力”，該力是分子力的宏觀表現(xiàn)C．人對空氣干爽與潮濕的感受主要取決于空氣的相對濕度D．做加速運動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能也越來越大E.熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運動的無序性增大的方向進行9、2019年4月10日晚，數(shù)百名科學(xué)家參與合作的“事件視界望遠鏡(EHT)”項目在全球多地同時召開新聞發(fā)布會，發(fā)布了人類拍到的首張黑洞照片．理論表明：黑洞質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系為，其中c為光速，G為引力常量．若觀察到黑洞周圍有一星體繞它做勻速圓周運動，速率為v，軌道半徑為r，則可知()A．該黑洞的質(zhì)量M＝B．該黑洞的質(zhì)量M＝C．該黑洞的半徑R＝D．該黑洞的半徑R＝10、在大型物流貨場，廣泛的應(yīng)用著傳送帶搬運貨物。如圖甲所示，與水平面傾斜的傳送帶以恒定速率運動，皮帶始終是繃緊的，將m=1kg的貨物放在傳送帶上的A處，經(jīng)過1.2s到達傳送帶的B端。用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v隨時間t變化圖象如圖乙所示，已知重力加速度g=10m/s2。由v﹣t圖可知（）A．貨物與傳送帶的摩擦因數(shù)為0.5B．A、B兩點的距離為2.4mC．貨物從A運動到B過程中，傳送帶對貨物做功為-11.2JD．貨物從A運動到B過程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為19.2J三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）測量木塊和木板間動摩擦因數(shù)的裝置如圖(a)。水平固定的長木板一端有定滑輪，另一端有打點計時器。細線繞過定滑輪將木塊和鉤碼相連，木塊靠近打點計時器，紙帶穿過打點計時器后固定在木塊上。接通打點計時器，放開木塊，鉤碼觸地后不再彈起，木塊繼續(xù)向前運動一段距離后停在木板上。某次紙帶的數(shù)據(jù)如圖(b)，打點計時器所用電源的頻率為50Hz，每相鄰兩點間還有1個點未畫出，數(shù)值單位為cm。由圖(b)數(shù)據(jù)可知，鉤碼觸地后木塊繼續(xù)運動的加速度大小為___m/s2；若取g＝10m/s2，則木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為___；某小組實驗數(shù)據(jù)處理完成后，發(fā)現(xiàn)操作中滑輪的高度變化造成細線與木板的上表面不平行，如圖(c)，這樣他們測得的動摩擦因數(shù)與實際值相比___（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。12．（12分）某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置進行“測量重力加速度”并“驗證機械能守恒定律”兩個實驗。該小組把輕質(zhì)細繩的一端與一個小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內(nèi)，將擺球拉離豎直方向一定角度，由靜止釋放，與傳感器相連的計算機記錄細繩的拉力F隨時間t變化的圖線。(1)首先測量重力加速度。將擺球拉離豎直方向的角度小于5°，讓小球做單擺運動，拉力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。①圖可知該單擺的周期T約為________s(保留兩位有效數(shù)字)。②該小組測得該單擺的擺長為L，則重力加速度的表達式為________(用測量或者已知的物理量表示)。(2)然后驗證機械能守恒定律。將擺球拉離豎直方向較大角度后由靜止釋放，拉力F隨時間t變化的圖線如圖丙所示。①要驗證機械能守恒，還需要測量的物理量是_________。②若圖中A點的拉力用F1表示，B點的拉力用F2表示，則小球從A到B的過程中，驗證機械能守恒的表達式為_____________(填表達式前的字母序號)。A．B．C四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示一足夠長的斜面傾角為370，斜面BC與水平面AB圓滑連接質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平面上的M點，M點距B點之間的距離L=9m，物體與水平面和斜面間的動摩擦因素均為μ=0.5現(xiàn)使物體受到一水平向右的恒力F=14N作用，運動至B點時撤去該力(sin370=0.6，cos370=0.8，取g=10m/s2)則：（1）物體在恒力作用下運動時的加速度是多大？（2）物體到達B點時的速度是多大？（3）物體沿斜面向上滑行的最遠距離是多少？14．（16分）如圖所示，半徑為R的光滑軌道豎直放置，質(zhì)量為m的球1在恒力F（力F未知，且未畫出）的作用下靜止在P點，OP連線與豎直方向夾角為，質(zhì)量也為m的球2靜止在Q點。若某時刻撤去恒力F，同時給小球1一個沿軌道切向方向的瞬時沖量I（未知），恰能使球1在軌道內(nèi)側(cè)沿逆時針方向做圓周運動且與球2發(fā)生彈性正碰。小球均可視為質(zhì)點，重力加速度為g，不計空氣阻力。求：(1)恒力F的最小值為多大？(2)瞬時沖量I大小為多大？(3)球2碰撞前后對軌道Q點的壓力差為多大？15．（12分）為了觀察門外情況，在門上開一小圓孔，將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸線與門面垂直。從圓柱底面中心看出去，可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角。已知該玻璃的折射率為，圓柱形玻璃的厚度為，底面半徑為，則視場角為_______。（用反三角函數(shù)表示）

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】

以球為研究對象，球受重力、斜面和擋板對球體的支持力F1和F2，由平衡條件知，F(xiàn)1和FN2的合力與G等大、反向、共線，作出力圖如圖所示，根據(jù)平衡條件，有根據(jù)牛頓第三定律可知，球?qū)π泵娴膲毫Υ笮∏驅(qū)醢宓膲毫Υ笮t故A正確，BCD錯誤。故選A。2、B【解題分析】

國際單位制規(guī)定了七個基本物理量，分別為長度（m）、質(zhì)量（kg）、時間（s）、熱力學(xué)溫度（K）、電流（A）、發(fā)光強度（cd）、物質(zhì)的量（mol），它們的國際單位是基本單位，而由物理量之間的關(guān)系式推導(dǎo)出來的單位叫做導(dǎo)出單位，A項的長度是基本物理量，B項的m是國際制基本單位，C項的nm是非國際制基本單位，D項的m/s是導(dǎo)出單位，故B正確，ACD錯誤。故選B。3、A【解題分析】

衛(wèi)星做圓周運動時，萬有引力提供圓周運動的向心力，有得所以兩衛(wèi)星運行周期之比為故A正確、BCD錯誤。

故選A。4、D【解題分析】

v-t圖象與坐標(biāo)軸所圍成圖形的面積等于物體位移大小，根據(jù)圖示圖象比較在兩時間段物體位移大小關(guān)系；由圖看出，物塊先向下運動后向上運動，則知傳送帶的運動方向應(yīng)向上。0～t1內(nèi)，物塊對傳送帶的摩擦力方向沿傳送帶向下，可知物塊對傳送帶做功情況。由于物塊能向上運動，則有μmgcosθ＞mgsinθ．根據(jù)動能定理研究0～t2內(nèi)，傳送帶對物塊做功。根據(jù)能量守恒判斷可知，物塊的重力勢能減小、動能也減小都轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，則系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量大小一定大于物塊動能的變化量大小?！绢}目詳解】在t1～t2內(nèi)，物塊向上運動，則有μmgcosθ＞mgsinθ，解得：μ＞tanθ，故A錯誤。因v1>v2，由圖示圖象可知，0～t1內(nèi)圖象與坐標(biāo)軸所形成的三角形面積大于圖象在t1～t2內(nèi)與坐標(biāo)軸所圍成的三角形面積，由此可知，物塊在0～t1內(nèi)運動的位移比在t1～t2內(nèi)運動的位移大，故B錯誤；0～t2內(nèi)，由圖“面積”等于位移可知，物塊的總位移沿斜面向下，高度下降，重力對物塊做正功，設(shè)為WG，根據(jù)動能定理得：W+WG=mv22-mv12，則傳送帶對物塊做功W≠mv22-mv12，故C錯誤。0～t2內(nèi)，物塊的重力勢能減小、動能也減小，減小的重力勢能與動能都轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，則由能量守恒得知，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量大小一定大于物塊動能的變化量大小，即：0～t2內(nèi)物塊動能變化量大小一定小于物體與皮帶間摩擦而產(chǎn)生的熱，故D正確。故選D。5、B【解題分析】

A．光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯是光密介質(zhì)，外層是光疏介質(zhì)，光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象，故A錯誤；B．用三棱鏡觀測光譜是利用光的折射現(xiàn)象，故B正確；C．由于，一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃后速度變小，但是光頻率不變，則波長變短，故C錯誤；D．光的干涉現(xiàn)象是光具有波動性的表現(xiàn)，光電效應(yīng)是光具有粒子性的表現(xiàn)，選項D錯誤。故選B。6、A【解題分析】

棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi)，F(xiàn)做正功，安培力做負功，重力做負功，動能增大．根據(jù)動能定理分析力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和．【題目詳解】A．棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用．由動能定理：WF+WG+W安=△EK得WF+W安=△EK+mgh即力F做的功與安培力做功的代數(shù)和等于機械能的增加量．故A正確．B．由動能定理，動能增量等于合力的功．合力的功等于力F做的功、安培力的功與重力的功代數(shù)和．故B錯誤．C．棒克服重力做功等于棒的重力勢能增加量．故C錯誤．D．棒克服安培力做功等于電阻R上放出的熱量．故D錯誤【題目點撥】本題運用功能關(guān)系分析實際問題．對于動能定理理解要到位：合力對物體做功等于物體動能的增量，哪些力對物體做功，分析時不能遺漏．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解題分析】

A．物塊從A到B做勻速圓周運動，動能不變，由動能定理得mgR-Wf=0可得克服摩擦力做功：Wf=mgR故A正確；B．物塊從A到B過程做勻速圓周運動，合外力提供向心力，因為重力始終豎直，但其與徑向的夾角始終變化，而圓弧槽對其的支持力與重力沿徑向的分力的合力提供向心力，故圓弧槽對其的支持力是變力，根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊從A到B過程與圓弧槽間正壓力是變力，非恒定值，故B錯誤；C．物塊從P到A的過程，由機械能守恒得可得物塊A到B過程中的速度大小為物塊在B點時，由牛頓第二定律得解得：根據(jù)牛頓第三定律知物塊在B點時對槽底的壓力大小為，故C正確；D．在C點，物體的豎直分速度為重力的瞬時功率故D正確。故選：ACD。8、BCE【解題分析】

A．根據(jù)氣體壓強的微觀意義，氣體壓強和分子數(shù)密度、分子平均動能有關(guān)，與重力無關(guān)，在完全失重的情況下，氣體對器壁的壓強不為零，故A錯誤。

B．液體表面張力產(chǎn)生的原因是：液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，某些小昆蟲在水面上行走自如，是因為“液體的表面張力”，該力是分子力的宏觀表現(xiàn)，故B正確。

C．相對濕度：在某一溫度下，水蒸汽的壓強與同溫度下飽和汽壓的比，稱為空氣的相對濕度；影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素，不是空氣中水蒸氣的絕對數(shù)量，而是空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距；水蒸氣的壓強離飽和汽壓越遠，越有利于水的蒸發(fā)，人們感覺干爽，故C正確。

D．物體分子的平均動能大小僅與物體的溫度有關(guān)，是一個微觀的物理量，與宏觀的物理量物體運動的速度無關(guān)，故D錯誤。

E．自然界的宏觀熱過程都具有方向性，在任何一個自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵會不斷增加，即一切自然過程總是向著分子熱運動的無序性增大的方向進行，故E正確。

故選BCE。9、BC【解題分析】

AB.設(shè)黑洞的質(zhì)量為，環(huán)繞天體的質(zhì)量為，根據(jù)萬有引力提供環(huán)繞天體做圓周運動的向心力有：，化簡可得黑洞的質(zhì)量為，故B正確，A錯誤；CD.根據(jù)黑洞的質(zhì)量和半徑的關(guān)系，可得黑洞的半徑為，故C正確，D錯誤．10、AC【解題分析】

A.由圖象可以看出貨物做兩段均做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有：由圖象得到：代入解得：選項A正確；B.貨物的位移就是AB兩點的距離，求出貨物的v-t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積即為AB兩點的距離。所以有：選項B錯誤；C.傳送帶對貨物做的功即為兩段運動中摩擦力做的功：選項C正確；D.貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量：選項D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、30.3不變【解題分析】

[1]鉤碼觸地后木塊做減速運動，計算其加速度大小應(yīng)該用紙帶的后一段，即5~1點之間的部分；[2]鉤碼觸地后，木塊只在滑動摩擦力作用下做勻減速運動，有f=maf=mg木塊與木板間的動摩擦因數(shù)=0.3；[3]由于鉤碼觸地后細線不再提供拉力，減速運動的加速度與之前的加速運動情況無關(guān)，所以不影響測量結(jié)果，測得的動摩擦因數(shù)與實際值相比不變。12、0.75(0.70或者0.73也對)質(zhì)量A【解題分析】

(1)①[1]小球做單擺運動，經(jīng)